CN112390756A - 一种n，n′-二硫代己内酰胺的工业化制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种N，N′‑二硫代己内酰胺的工业化制备方法，先向反应装置中加入一氯化硫和部分溶剂；然后将剩余的溶剂与己内酰胺混合制备混合液；在回流条件下，将混合液缓慢滴加到反应装置中进行反应，滴加完毕后继续回流直至不再有HCL气体溢出。本发明提供的制备方法，己内酰胺和一氯化硫投料摩尔比为2：1，投料比更合理，资源浪费少，环境污染小；控制回流温度和滴加速度，反应更充分，收率高；反应后蒸出的溶剂可以直接作为下一批的反应溶剂使用，实现了资源的循环利用。

Description

一种N，N′-二硫代己内酰胺的工业化制备方法
技术领域
本发明涉及一种橡胶硫化剂的制备方法，特别是涉及一种反应更充分、收率更高的N，N′-二硫代己内酰胺的工业化制备方法。
背景技术
橡胶目前广泛应用于我们日常的生活、医用行业、轨道交通业等各行各业，在人们的生活中具有不可替代的作用。天然橡胶和合成橡胶在当前的社会和生活中被广泛应用，而且随着经济的不断发展，各行各业对于橡胶的需求也在不断增长。N，N′-二硫代己内酰胺（DTBC）是一种重要的橡胶硫化促进剂， DTBC硫化胶的橡胶硫化网络结构可赋予硫化胶优良的耐热性、耐压缩性和高定伸应力，此外其还具有不喷霜、焦烧安全、硫化速度快的特点，是轮胎等大型模型橡胶制品、耐热橡胶制品、卫生橡胶制品及彩色橡胶制品的最佳硫化剂和促进剂。
现在的DTBC合成技术采用己内酰胺或其他有机胺做缚酸剂，存在着反应时间长，己内酰胺大量浪费，物料回收工艺复杂，且产生的废水难以处理等问题。
发明内容
为解决现有技术存在的缺陷，本发明提供了一种N，N′-二硫代己内酰胺的工业化制备方法，该方法投料比更合理，资源浪费少，环境污染小；反应更充分，收率高，纯度高。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种N，N′-二硫代己内酰胺的工业化制备方法，先向反应装置中加入一氯化硫和部分溶剂；然后将剩余的溶剂与己内酰胺混合制备混合液；在回流条件下，将混合液缓慢滴加到反应装置中进行反应，滴加完毕后继续回流直至不再有HCL气体溢出。
进一步地，所述己内酰胺和一氯化硫投料摩尔比为2：1。
进一步地，控制回流的温度为41-45℃。
进一步地，所述溶剂为二氯甲烷。
进一步地，上述N，N′-二硫代己内酰胺的工业化制备方法，具体步骤如下：
（1）向带有回流装置的搪玻璃反应釜中，加入部分溶剂和一氯化硫；
（2）在回流温度下，41-45℃之间，向步骤（1）中缓慢滴加己内酰胺与溶剂的混合液；回流排空口有HCL气体溢出，将HCL引入盐酸吸收装置进行吸收；
（3）滴加完毕后，继续回流反应，直至不再有HCL气体溢出；常压下将溶剂蒸出；加入纯化水，搅拌结晶，离心分离，湿品烘干，粉碎，即得。
进一步地，步骤（3）中蒸出的溶剂可以直接作为下一批的反应溶剂使用。
本发明的有益效果体现在：
（1）本发明提供的制备方法，己内酰胺和一氯化硫投料摩尔比为2：1，投料比更合理，资源浪费少，环境污染小。
（2）本发明提供的制备方法，控制回流温度和滴加速度，及时把反应生成的HCl排放出去，反应更充分，收率高。
（3）本发明提供的制备方法，反应后蒸出的溶剂可以直接作为下一批的反应溶剂使用，实现了资源的循环利用。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明进行进一步的说明，下述说明只是示例性的，并不是对其内容进行限定。
下述实施例中，各原料均为市售产品。
实施例1 N，N′-二硫代己内酰胺的工业化制备方法，步骤如下：
向带有回流装置的搪玻璃反应釜中，投入二氯甲烷800L，一氯化硫270kg，在回流温度下（41℃）缓慢滴加452kg己内酰胺和500L二氯甲烷的混合液，回流排空口有HCL气体溢出，将HCL引入盐酸吸收装置进行吸收；滴加完毕继续回流反应4小时，直至不再有HCL气体溢出，反应完毕；常压下将二氯甲烷蒸出，加入纯化水1000L，搅拌结晶，离心分离，湿品烘干，粉碎，即得N，N′-二硫代己内酰胺成品550kg，收率约95%；经高效液相色谱分析仪测得纯度为99.06%。
实施例2 N，N′-二硫代己内酰胺的工业化制备方法，步骤如下：
向带有回流装置的搪玻璃反应釜中，投入二氯甲烷800L，一氯化硫270kg，在回流温度下（43℃）缓慢滴加452kg己内酰胺和500L二氯甲烷的混合液，回流排空口有HCL气体溢出，将HCL引入盐酸吸收装置进行吸收；滴加完毕继续回流反应4小时，直至不再有HCL气体溢出，反应完毕；常压下将二氯甲烷蒸出，加入纯化水1000L，搅拌结晶，离心分离，湿品烘干，粉碎，即得N，N′-二硫代己内酰胺成品553kg，收率约95.5%；经高效液相色谱分析仪测得纯度为99.12%。
实施例3 N，N′-二硫代己内酰胺的工业化制备方法，步骤如下：
向带有回流装置的搪玻璃反应釜中，投入二氯甲烷800L，一氯化硫270kg，在回流温度下（45℃）缓慢滴加452kg己内酰胺和500L二氯甲烷的混合液，回流排空口有HCL气体溢出，将HCL引入盐酸吸收装置进行吸收；滴加完毕继续回流反应4小时，直至不再有HCL气体溢出，反应完毕；常压下将二氯甲烷蒸出，加入纯化水1000L，搅拌结晶，离心分离，湿品烘干，粉碎，即得N，N′-二硫代己内酰胺成品557kg，收率约96.2%；经高效液相色谱分析仪测得纯度为99.1%。
对比例1 按照实施例1的方法制备 N，N′-二硫代己内酰胺，不同的是，己内酰胺的用量为475kg，最后所得N，N′-二硫代己内酰胺成品538kg，收率约93%；经高效液相色谱分析仪测得纯度为99%。
对比例2 按照实施例1的方法制备 N，N′-二硫代己内酰胺，不同的是，己内酰胺的用量为407kg，最后所得N，N′-二硫代己内酰胺成品515kg，收率约89%；经高效液相色谱分析仪测得纯度为99.3%。
对比例3 按照实施例1的方法制备 N，N′-二硫代己内酰胺，不同的是，回流温度为46℃，最后所得N，N′-二硫代己内酰胺成品530kg，收率约91.2%；经高效液相色谱分析仪测得纯度为98.7%。
对比例4 按照实施例1的方法制备 N，N′-二硫代己内酰胺，不同的是，回流温度为40℃，最后所得N，N′-二硫代己内酰胺成品525kg，收率约90.7%；经高效液相色谱分析仪测得纯度为99.2%。
本发明提供的制备方法，己内酰胺和一氯化硫投料摩尔比为2：1，投料比更合理，资源浪费少，环境污染小；控制回流温度和滴加速度，及时把反应生成的HCl排放出去，反应更充分，收率高；反应后蒸出的溶剂可以直接作为下一批的反应溶剂使用，实现了资源的循环利用。
需要说明的是，上述实施例仅仅是实现本发明的优选方式的部分实施例，而非全部实施例。显然，基于本发明的上述实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其他所有实施例，都应当属于本发明保护的范围。

Claims (6)

1.一种N，N′-二硫代己内酰胺的工业化制备方法，其特征在于，先向反应装置中加入一氯化硫和部分溶剂；然后将剩余的溶剂与己内酰胺混合制备混合液；在回流条件下，将混合液缓慢滴加到反应装置中进行反应，滴加完毕后继续回流直至不再有HCL气体溢出。
2.根据权利要求1所述的工业化制备方法，其特征在于，所述己内酰胺和一氯化硫投料摩尔比为2：1。
3.根据权利要求1所述的工业化制备方法，其特征在于，控制回流的温度为41-45℃。
4.根据权利要求1所述的工业化制备方法，其特征在于，所述溶剂为二氯甲烷。
5.根据权利要求1所述的N，N′-二硫代己内酰胺的工业化制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
（1）向带有回流装置的搪玻璃反应釜中，加入部分溶剂和一氯化硫；
（2）在回流温度下，41-45℃之间，向步骤（1）中缓慢滴加己内酰胺与溶剂的混合液；回流排空口有HCL气体溢出，将HCL引入盐酸吸收装置进行吸收；
（3）滴加完毕后，继续回流反应，直至不再有HCL气体溢出；常压下将溶剂蒸出；加入纯化水，搅拌结晶，离心分离，湿品烘干，粉碎，即得。
6.根据权利要求5所述的工业化制备方法，其特征在于，步骤（3）中蒸出的溶剂可以直接作为下一批的反应溶剂使用。
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